Relação Conceitual dos Medidores de Temperatura

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1 ensão (Termopar) / Resistência (RTD ou Termistor) Lista 3 Sistemas de Instrumentação e Controle 1) Em relação a função de transferência resistência X temperatura em um RTD, resistência X temperatura em um termistor, tensão X temperatura em um termopar, podemos dizer que: Relação Conceitual dos Medidores de Temperatura RTD Termistor Termopar TEMPERATURA O RTD é inerentemente mais linear que os demais, o que faz com que não seja necessário linearizar a sua função de transferência no ponto de trabalho. Isto aumenta sua precisão e fornece valores mais exatos. Já o termopar possui um span de temperatura maior (range mais amplo). Em relação a sensibilidade, o termistor é o de maior, pois para pequenos incrementos de temperatura, o seu sinal de saída varia muito. Para aplicações de alta precisão, como controle de temperatura em um reator, recomenda-se um RTD. Para aplicações em faixas estreitas de temperatura, no qual na não linearidade não é um problema, como é o caso de um termostato de ar condicionado, opta-se por um termistor, que é barato e atende. Para aplicações em um grande intervalo de temperatura, opta-se por um termopar. Dependendo por par, pode-se obter diferentes características. 2) Turbina: Consiste em um rotor provido de aletas, montado axialmente na tubulação. A medida que o fluido passa, ele faz girar a turbina e essa velocidade de rotação é proporcional ao ângulo das aletas do rotor e ao vazão de fluido, que deseja ser medida. Essa velocidade de rotação induz a um ciclo de tensão alternada cuja frequência de pulsos, captada por uma bobina montada externamente à tubulação, é proporcional a velocidade do fluido e consequentemente à vazão. Placa de Orifício: É um medidor de vazão deprimogênio, isto é, provoca uma perda de carga à passagem de fluido e baseado nesse delta de pressão é possível relacionar com a vazão que

2 escoa. No caso da placa de orifício essa perda de carga é provocada colocação de uma placa perpendicularmente a passagem de fluido e precisamente perfurada, que restringe a passagem do fluido gerando um queda de pressão. Vantagens do Medidor tipo turbina: Não provoca uma perda de carga tão elevada ao escoamento, possui maior rangeabilidade. Desvantagem significativa: O fluido deve ser muito limpo, enquanto que na placa de orifício existe a flexibilidade de se trabalhar com fluido com sólidos em suspensão utilizando-se um placa de orifício segmental. A calibração deve ser feita para uma pressão específica na linha enquanto as placas de orifício não necessitam calibração ou são simples de recalibrar. Linearidade do sinal de saída: Para medidor tipo turbina não é necessário extrair a raiz quadrada para se obter uma resposta linear pois a frequência de pulsos, captada pela bobina, é proporcional a velocidade do fluido e consequentemente à vazão. 3) O princípio de medição se baseia no efeito provocado pelas forças de Coriolis, que são forças que surgem quando existe ao mesmo tempo movimentos de translação e rotação. Um medidor tipo Coriolis, consiste em dois tubos em U conectados a tubulação principal que vibram com uma oscilação determinada e quase imperceptível aos olhos. Quando um fluido passa no interior desses tubos, o efeito Coriolis se pronuncia e os tubos sofrem uma torção, maior ou menor dependendo da quantidade de fluido que passa. Essa torção gera uma diferença de fase na vibração. Quanto mais fluido passa, maior a torção e maior a diferença de fase, que é medida e relacionada com a vazão. Vantagens: são instrumentos de alta precisão e exatidão, geram baixas perdas de carga no sistema, pode ser aplicado a diversos tipos de fluidos, não apresentando restrições quanto a líquidos sujos, viscosos etc, e sua medição independe das variáveis de processo como densidade, viscosidade, condutibilidade, pressão e temperatura.

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5 6) 7) É enviado para o FLARE vapores inflamáveis. Esses vapores podem, ocasionalmente, carrear partículas sólidas e/ou gotículas de líquidos, em pequenas quantidades. Como a queima será mais ou menos intensa dependendo a existência e tipo de anormalidade, as vazões de vapores que alimentam o FLARE podem variar significativamente. PLACA DE ORIFÍCIO: Não é ideal. Possui baixa rangeabilidade e estará sujeito à problemas de vibração devido às pressões de vapor que tanto podem provocar um desgaste excessivo quanto erros de medição. VENTURI : É uma opção. Não teria problemas de desgaste e vibração, gera uma perda de carga mínima. Único inconveniente é que não é muito preciso. DESLOCAMENTO POSITIVO: Não é uma opção. Desenvolvido para atender fluidos muito viscosos. TURBINA: É uma opção.

6 VÓRTEX: Não é uma opção. Não é possível garantir que o escoamento será turbulento com frequência de vórtex suficientemente elevada para produzir um sinal de saída. MAGNÉTICO: Não é uma opção. Gases não são bons condutores. ULTRA-SONS (DOPPLER): Não é uma opção. São adequados para medir fluidos que contenham partículas capazes de refletir ondas acústicas. No FLARE, não é possível garantir que haverá esse tipo de partícula. ULTRA-SÔNICO (Tempo de Trânsito): Não é uma boa opção. É indicado para fluidos limpos e nesse caso não se pode assegurar que os vapores não carrearão nenhuma impureza. CORIOLIS: É uma ótima opção. Serve para gases líquidos e pastas, limpos ou sujos. Tem boa exatidão, baixa perda de pressão, boa rangeabilidade, e não depende das variáveis de processo como, pressão, temperatura etc.